De acordo com MCARDLE et al. (2005) a faixa A do sarcômero se alarga na contração excêntrica no período em que a fibra se alonga durante a geração de força. A fase excêntrica pode ser definida como uma ação muscular na qual o músculo é alongado com uma concomitante geração de tensão. Um importante fato é que esse tipo de ação muscular suporta uma maior tensão comparada com ações concêntricas ou isométricas (BLAZEVICH et al., 2007; REEVES et al., 2010). A contração pode ser definida pela capacidade de geração de torque muscular contra uma resistência. Para ENOCKA (1996), a contração excêntrica ocorre quando o torque muscular é menor que o torque de resistência causando um alongamento ativo da estrutura muscular. Já para a contração concêntrica o torque muscular é maior que o torque de resistência, gerando uma força ativa capaz de superar a carga (IDE, et al., 2010; BARROSO; et al., 2005; ENOCKA, et al.,1996).
Para UGRINOWITCH & BARABANTI (1998) na contração excêntrica as cabeças de miosina se conectam com os sítios de ligação e sofrem uma rotação contrária, necessitando de uma força muito maior para se soltarem do que aquela gerada para realizar a rotação das cabeças de miosina no sentido do encurtamento dos sarcômeros. Essa separação das cabeças de miosina na rotação contrária, não requer gasto energético, pois as moléculas de ATP ligadas não sofrem o processo de hidrólise, fazendo com que sejam mais eficientes em termos de gasto energético (força gerada/ consumo de ATP). Um importante mecanismo de contração excêntrica elucidada por Ide et al. (2010) são os mecanismos uniformes de instabilidade do comprimento do sarcômero e do engajamento de elementos passivos, como a proteína titina. A primeira hipótese é baseada no comprimento do sarcômero (diferentes níveis de sobreposição de miofilamentos em regiões distintas do músculo), onde os sarcômeros do centro sofrem alterações no comprimento e o da extremidade permanece inalterado. Desse modo, os responsáveis por manter a força são os sarcomêros que permaneceram com sua estrutura inalterada. Já os sarcômeros que foram alterados além da zona de sobreposição são controlados por elementos passivos, como a titina, desmina e Banda 3 (BARROSO et al., 2005; AIRES, 2008). Segundo BARROSO et al. (2005) a titina e a desmina tem como característica resistir ao alongamento, auxiliando contração muscular excêntrica a apartir da tensão passiva provinda dos elementos que ancoram a miosina e estabilizam os miofilamentos do sarcômero, contribuindo com a maior geração de força excêntrica. Por tanto, existe a soma da força ativa dos sarcomêros com a tensão passiva dos elementos elásticos. No regime negativo do movimento as pontes cruzadas são rompidas de modo mecânico, podendo esse ser responsável pelo maior dano na estrutura miofibrilar (UGRINOWITSCH & BARBANTI, 1998; IDE, et. al., 2010; ENOCKA, et al., 1996). Essa distinção no mecanismo de contração provoca alterações no padrão de recrutamento motor, alterando a estratégia do Sistema Neuromuscular para realizar ambos os regimes de ação (ENOCKA, 1996).
Na questão neural o treinamento excêntrico é caracterizado por uma ação cortical mais ampla e rápida no inicio do movimento, inverso padrão de recrutamento de unidade motora, aumento do efeito cross-education, rápida adaptação neural frente ao treinamento resistido, redução da amplitude do sinal eletromiográfico em similares níveis de força e uma melhora do sinal EMG previamente ao inicio do movimento (ROIG, et al., 2009). Existe uma estratégia única do sistema nervoso para realizar a contração excêntrica. Essa hipótese esta fundamentada pela menor ativação muscular, uma ordem alterada de contração das unidades motoras e uma diminuição dos potenciais transmitidos pelo nervo periférico dos músculos (ENOCKA, 1996). Tal fato pode ocorrer com o intuito de preservar ou aprimorar as unidades motoras de alto limiar, que são bastante utilizadas em atividades esportivas e de potência. O recrutamento das unidades motoras obedece a Lei do Princípio do Tamanho, estabelecendo que unidades motoras (UMs) menores com menor capacidade de gerar força sejam acionadas primeiramente e conforme a necessidade de aumento da força UMs maiores são recrutadas (BARROSO et al., 2005). Esse Princípio do recrutamento de UMs parece ocorrer apenas em ações concêntricas, já que em ações excêntricas existe um recrutamento submáximo de UMs (ENOCKA, 1996).
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